Использование лазера для резки металла
Лазеры используются для многих целей. Один из способов их использования — это резка металлических листов. На листах из черной стали, нержавеющей стали и алюминия процесс лазерной резки отличается высокой точностью, обеспечивает превосходное качество резки, имеет очень малую ширину пропила и небольшую зону теплового воздействия, а также позволяет вырезать очень сложные формы и небольшие отверстия.
Лазерный луч представляет собой столб света очень высокой интенсивности, одной длины волны или одного цвета. В случае обычного CO2-лазера эта длина волны находится в инфракрасной части светового спектра, поэтому она невидима для человеческого глаза. Диаметр луча составляет всего около 3/4 дюйма, когда он проходит от лазерного резонатора, который создает луч. Луч может отражаться в разных направлениях несколькими зеркалами или “изгибателями луча”, прежде чем он окончательно сфокусируется на листе. Сфокусированный лазерный луч проходит через отверстие сопла прямо перед тем, как попасть на лист. Также через отверстие сопла проходит сжатый газ, такой как кислород или азот.
Фокусировка лазерного луча может осуществляться с помощью специальной линзы или изогнутого зеркала, и это происходит в лазерной режущей головке. Луч должен быть точно сфокусирован так, чтобы форма фокусировки и плотность энергии были идеально сфокусированы на малой площади. При фокусировке большого луча в одну точку плотность тепла в этом месте становится экстремальной. Подумайте об использовании увеличительного стекла, чтобы сфокусировать солнечные лучи на листе, и о том, как это может вызвать пожар. Теперь подумайте о том, чтобы сосредоточить 6 кВт энергии в одной точке, и вы можете представить, насколько горячей станет эта точка.
Высокая плотность мощности приводит к быстрому нагреву, плавлению и частичному или полному испарению материала. При резке черной стали, тепла лазерного луча достаточно чтобы запустить типичный процесс горения “кислородного топлива”, и газ для лазерной резки будет представлять собой чистый кислород точно так же, как кислородно-топливная горелка. При резке нержавеющей стали или алюминия лазерный луч просто расплавляет материал, а азот под высоким давлением используется для выдувания расплавленного металла из пропила.
На лазерном резаке с ЧПУ лазерная режущая головка перемещается по металлическому листу в форме нужной детали, таким образом вырезая деталь из листа. Емкостная система регулировки высоты обеспечивает очень точное расстояние между концом сопла и режущей пластиной. Это расстояние важно, поскольку оно определяет, где находится фокальная точка относительно поверхности листа. На качество резки может повлиять повышение или понижение фокусной точки.
Есть много, других параметров, которые также влияют на качество резки, но, когда все они контролируются должным образом, лазерная резка является стабильным, надежным и очень точным процессом резки.